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随着汽车制造业的迅猛发展和全球制造业中心向中国的转移,我国正进入精冲行业的高速发展阶段。目前精冲工艺已不仅是冲裁工艺,而是冲裁+成形的复合工艺。采用精冲复合成形工艺得到的工件大部分都属于净成形或近净成形件,对毛坯设计的精度要求比较高。本文对厚板件的毛坯设计方法进行了研究:针对毛坯设计比较复杂的精冲复合成形件——无压边厚板成形件提出了一种毛坯设计方法。无压边厚板成形由于没有压边装置,板料存在一定程度的刚性转动;又由于板厚的影响,无压边厚板成形中时常伴有不可忽略的局部的体积成形,这使局部变薄严重。以上特点使得无压边厚板成形件的毛坯设计比较复杂,针对其进行毛坯设计方法研究亦可以推广到其他种类的精冲复合成形件。在多种毛坯设计方法中,有限元逆算法可以直接由工件理想造型得到一个毛坯形状;基于有限元模拟的反复试错法,充分利用了有限元技术的优势,可以在毛坯设计初期就得到一个比较精确的形状。在已有文献中,这两种方法中所开发的算法大部分是针对薄板成形。在本文中,针对无压边厚板成形件的成形特点,开发出了一种毛坯设计方法。该方法分为两步:1)通过有限元逆算法展开标准工件中间厚度层来得到毛坯初始形状;2)对毛坯形状进行修正。在修正中,先用有限元软件对毛坯的成形过程进行正向模拟,然后计算毛坯的成形件形状与标准工件形状之间的误差,通过误差反馈得到修正毛坯轮廓形状,最终使误差小于某一给顶值而得到优化毛坯形状。在本文中,以面向对象的建模语言UML,详细地说明了本文中毛坯设计方法的开发过程与细节,也为这个方法的后续完善提供了指导与说明。倒档臂支架是一种典型无压边厚板成形件,在文中,应用本文提出的方法设计了其毛坯优化形状,且将优化毛坯形状和工厂实际生产中使用的毛坯形状进行了比较。比较结果表明,该毛坯设计方法能够得到比较精确的毛坯形状。利用这种毛坯设计方法在无压边厚板成形件的生产开发中,在实际的毛坯试验前就可以得到一个比较精确的毛坯形状。从而大大提高产品开发效率,减少了实验成本,并且通过计算机自动的定性定量判断可以在毛坯形状设计方面大大地降低对设计人员的要求。